трапециевидная рамная металлическая крепь из спецпрофиля или смешанная крепь с верхняком из спецпрофиля для подготовительных выработок

Формула изобретения

Трапециевидная рамная металлическая крепь из спецпрофиля или смешанная крепь с верхняком из спецпрофиля для подготовительных выработок, включающая стойки, верхняк, межрамные ограждения и соединения, отличающаяся тем, что межрамные соединения выполняются из двух отрезков спецпрофиля и уголка между ними, соединенных электросваркой на боковых стенках спецпрофиля, которые установлены на верхняках предыдущей и последующей рам крепи желобом вниз в местах, фиксируемых приваренными к боковым стенкам профиля верхняка бобышками.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к горному делу, в частности к рамной крепи подготовленных выработок, проводимых как по пластам различной мощности, так и вмещающим породам, и может найти применение в угольной и горнорудной промышленности.

Известны трапециевидные металлическая и смешанная рамные крепи, изготавливаемые из шахтного профиля СВП. В первом случае из спецпрофиля изготовляются все три элемента крепи верхняк и две стойки, во-втором - металлический верхняк, который применяется в комплекте со стойками из различных материалов, часто с деревянными (В.Н.Каретников и др. Крепление капитальных и подготовительных горных выработок. М. Недра. 1989, С. 64 74 (крепи МПК, МИК, КВВ, МТПШ); Г. Г.Штумпф и др. Крепление и поддержание горных выработок. М, Недра, 1993. С. 108 111 (крепи КМП-Т, КМТ, МТК); В.Е.Брагин и др. Шахты Кузбасса, М. Недра, 1994. С. 54, 59, 62 63; Н.И.Мельников, И.В.Тартынский и др. Отраслевая инструкция по применению рамных и анкерных крепей в подготовительных выработках угольных и сланцевых шахт. Минуглепром СССР, ИГД им. А. А. Скочинского, М. 1985. С. 23 25, 112, 48 (крепи КМП-1 (П), смешанная крепь); П. В.Егоров, А.П.Андрианов и др. Крепление и поддержание подготовительных выработок. Издательство Притомское, Кемерово, 1991. С. 40 - 44, 58 (крепи ИПК, КТ, КС).

Крепежные рамы устанавливаются на расстоянии 0,4 1,2м (иногда большем) друг от друга в зависимости от величины нагрузки и прочности элементов. Пространство между крепежными рамами поддерживается межрамной перетяжкой, в качестве которой применяется обапол, тес, плаха, металлическая сетка или железобетонная затяжка. Во многих случаях перетяжка производится только кровли выработки. Расстояние между крепежными рамами у некоторых конструкций фиксируется межрамными стяжками при металлической крепи и деревянными распорами при смешанной. Стяжки и распоры устанавливаются на стойках крепи.

Главным недостатком трапециевидных деревянных, металлических и смешанных крепей является невозможность передачи нагрузки на соседние рамы при нагружении одной из них вследствие отсутствия средств для этих целей. Применяемые в настоящее время "межрамные стяжки" устанавливаются при возведении крепи для соединения рам между собой, деревянные же распорки у кровли (в случае смешанной крепи) ставят для "повышения устойчивости крепи".

Целью предлагаемого изобретения является ликвидация этого недостатка в вариантах металлической из спецпрофиля и смешанной крепи с верхняком из спецпрофиля для уменьшения материалоемкости крепи на единицу длины выработки и снижения трудовых затрат на установку крепи за счет увеличения расстояния между крепежными рамами.

Указанная цель достигается путем установки двух специальных межрамных соединений на уровне верхняков крепи. Указанные соединения устанавливаются на равных расстояниях друг от друга и от крайних точек пролета верхняка в свету. Предлагаемые межрамные соединения представляют собой равнобокий уголок с прикрепленными к его концам с помощью электросварки отрезками длиной 100 110 мм из соответствующего верхняку размера спецпрофиля. Уголок для соединения выбирается в соответствии с размером профиля для СВП17 N 70, СВП19 N 75, СВП22 N 80, СВП27 N 90 (может применяться и другой вид проката в соответствии с расчетом).

Установка межрамного соединения производится путем одевания на соседние верхняки отрезков спецпрофиля корытом вниз в требуемом месте.

Введение в крепь элемента, позволяющего передавать нагрузку на соседние верхняки, повышает несущую способность системы крепи и позволяет увеличить расстояние между рамами. Увеличенное расстояние определяется расчетом и зависит от прочностных качеств консолей, роль которых выполняют межрамные соединения. К примеру, если консоль передает 10% приложенной на раму нагрузки, расстояние между рамами, определенное для данной крепи без специальных межрамных соединений, увеличивается на величину не менее 10%

Отличительные признаки заявляемого объекта по сравнению с прототипом обеспечивают быструю и более легкую установку крепежных рам, повышают качество устанавливаемой крепи, ее более высокую несущую способность и межрамную прочность, создают возможность передачи нагрузки на соседние с нагружаемой рамы, что позволяет увеличить расстояние между рамами крепи выработки.

Таким образом вышеизложенные отличительные признаки и преимущества заявленного объекта удовлетворяют критерию существенные отличия.

На фиг.1 изображена трапециевидная рамная смешанная крепь с верхняком из специального шахтного профиля СВП и деревянными стойками (стойки могут быть металлическими) и разрез по продольной оси выработки; на фиг.2 вид сверху на верхняки крепи, межрамные соединения и узел расположения концов межрамных соединений на верхняке.

Трапециевидная рамная крепь предлагаемой конструкции состоит из металлического из профиля СВП верхняка 1, стоек 2 и межрамных соединений 3. Верхняк 1 представляет собой отрезок из шахтного профиля СВП необходимой длины с приваренными к нему на концах стальными пластинками 30х5 мм 4 для предотвращения сдвижения стоек внутрь выработки. Концы деревянных стоек 2 (стойки могут изготовляться также из СВП или других стальных прокатов) перед установкой заделываются соответствующим чертежу образом.

Главным элементом предлагаемой крепи являются межрамные соединения 3 (фиг. 1 и 2), состоящие из отрезков уголка 5, к концам которых с помощью электросварки присоединяются отрезки из спецпрофиля 6. Межрамные соединения с предыдущей и последующей рамами устанавливаются рядом в определенном месте верхняка между приваренными к борту профиля бобышками 7. Кровля выработки между верхняками, а также борта между стойками перетягиваются затяжкой или межрамным ограждением, в качестве которых могут применяться деревянные обаполы, металлическая сетка, железобетонная или металлическая затяжка.

Предлагаемая конструкция крепи позволяет ускорить крепление выработки за счет увеличения расстояния между рамами, т.к. предлагаемая конструкция межрамных соединений обеспечивает передачу прилагаемой к раме нагрузки на соседние рамы, повышая несущую способность системы крепи. Одновременно снижается и материалоемкость крепи.